目前治療苯丙酮尿癥的最佳方法是低苯丙氨酸飲食療法，主要預防腦損傷，使苯丙氨酸的攝入量能保證生長和代謝的最低需要量。
在食物選擇上，首選含有蛋白質但不含苯丙氨酸的特殊配方奶粉喂養病嬰;其次是母乳或嬰兒配方奶粉，少量喂養，以提供嬰兒可耐受的苯丙氨酸量;最后可選一些蔬菜、水果、谷類產品，如麥片和面條，但不能喂普通牛奶、奶酪、雞蛋、肉類、魚類和其他高蛋白食品，也可以在飲食中加入其他低苯丙氨酸食品。一歲以內的嬰兒可以一周一次，兒童期可以一月一次或兩次定期進行血液檢測，以測定其苯丙氨酸含量是否過高
或過低，并根據檢測結果做相應調整。一般情況下，患者終生都需食用低苯丙氨酸飲食。
苯丙酮尿癥的預防重于治療，避免近親結婚;開展新生兒篩查以早發現早治療，防止發生患兒智力低下。對再次懷孕的患兒母親，應在懷孕早期或中期抽取胎兒絨毛或羊水，通過基因診斷胎兒是否正常。